Устройство для создания стабильного электромагнитного поля

Устройство для создания стабильного электромагнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(iii 7429О7

Союз Советскик

Социвлистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.07,76 (21) 2393004/24 07 (5 l ) M. Кл.

G 05 F 7/00 с присоединением заявки №

Государственный камнтет (23) Приоритет па делам нэабретеннй н открытий

Опубликовано 25,06.80. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 27.06.80 (53) УДК621.316, .722.1 (088,8) (72) А втор изобретения

Ю. В Лебедев (71) Заявитель

{ 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ СТАБИЛЬНОГО

ЭЛЕКТРСКАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системе питания электрофизических установок.

Известно устройство для создания стабильного электромагнитного поля, содержащее первый и второй каналы регулирования. Недостатком этого устройства является то, что оно непригодно для стабилизации питания электрофизической аппаратуры, так как их задача - точная переда1О ча угла, а не стабилизация магнитного поля или напряженности поля электромагнита Ell .

Известно также и другое устройство для создания стабильного элекгромагнитного поля, являющееся наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению, содержатцее канал грубой стабилизации, состоящии из датчика величины магнитного поля, к выходу которого подключен олин из входов усилителя ошибки, на другой вход которого подключен выход инвертирутощего усилителя, входом соединенный с выходным

2 выводом, выход усилителя ошибки соединен со входом блока регулирования„выход которого подключен к основной обмотке электромагнита 12g.

Недостатком этого устройства является невозможность осуществления перца= дической коррекции напряжения смещения операционного усилителя, на котором построен регулятор тока в контуре стабилизации - îêà,,это является следствием непрерывного характера работы инерционного регулятора, кроме того, необходимость включения резисторов на входе регулятора тока вызывает дополнительный дрейф напряжения смещения операционного усилителя, на котором построен регулятор тока, недостаток устройства состоит в трудности коррекции частотной характеристики устройства в области высоких частот в, широком диапазоне параметров нагрузки и сглаживающего С-фильтра вследствие влияния резонансных свойств сглаживающего С фильтра и колебательного контура, образованного параллельным соединением

3 7429 конденсаторов сглаживающего 1, С-фильтра

31 индуе(тивности нагрузки„

Белью изобретения является повьпиение коэффициента ста билизации.

Это достигается тем, что в устройство для создания стабильного электромагнитного поля, содержащее канал грубой стабилизации, состоящий из датчика величины

Ф магнитного поля, к выходу которого подключен один из входов усилителя ошибки, 10 на другой вход которого подключен выход инвертирую1»его усилителя, входом соединее1ный с выходным выводом, выход усилителя ошибки соединен со входом блока регулирования, выход которого подключен 15 к основной обмотке электромагнита, введен канал точной стабилизации, состоящий из усил»толя мощности первого компаратора., электронного ключа, чувствительного злемен B н лопол11итеГ!ьной Обмотки 3316K. ромагнита, причем олин вход чувствительH0I О эзеемепта п011кл!Очен к въ!Холу двтчи»" ка Везппеины магнитного поля канала гру= бой с Габнлизации, друГОЙ ВХОД к Въ1хО Ll;

2/ ному Гыводу, а выход через электрогп1ый

КЛЮЧ ", 0 ВХО(Г7 УСИЛИТЕЛЯ МО!ЗЕН(ЗСТИ, ОДИН вход первого комцаратора соединен с Выходдтям !зъ1!зоГ!Ом, а другой — 0 Езыходом уснлителя ошибки канала грубой стабилиза. 111», вь1ход первого компаратора соед» .ЕЕН "„ПР01ЗЛЕЕЕОЩЕ!М ВХОДОМ Эз!ЕКТРОЕП!ОГО к11!Оча, кроме того, чувстве1тельнь!й элеме;".Г кана,па точной стаб»лизации может бь, ь въпеслпен B виде !зторого компаратоОа

На фиг. !.. и 2 изображена в упрощенном Виде функциональная схема предлагаемого устройства (два варианта).

Устройство состоит из канала грубой

0TàáHIIE1çàöHH и канала точной стабилиза- 4О ции.

K Выходу истОчеlика Ееапря>!(ения 1 че рез ие1вертируеощий1 усилитель 2 подкпеочен один вход усилителя ошибки 3 канала груОой сгабилизации питае11(я Основной обмот- 45 ки электромагнита 4, второй вход которого подключен к !зъ!ходу датчика 5 величины магнитного по!(1, Q выход усилителя 3 через блок 6 регуле!ровае1ия„вклззча10щи!1 пепи коррекции и контуры стабилизацпи тока н напряжения, подключен к основе!Ой! обмотке 7 электромагнита 4. !

Входь! чуезстви Гелы(ОГО элемоеlта 8 ка нала точной стабилизации магнитного поля полключены к выходу источника напряжения; магнитного поля, а выход чувствительного элемента 8 через электронный ключ 9 подкл1очен ко входу транзисторного усили07 ф теля 10 мощности, выход которого подклеочен к дополн»тельной обмотке 11 электромагнита 4. Вход управле п1я электронт !м кл10чом 9 подключен к выходу компаратора 12, первый вход которого подкл10чен к выходу усилителя 3 канала грубой стабилизации питания основной обмотки электромагнита 4, а второй вход подключен к вы-. ходу источи»1(а 2 напряжения. Узлы 3, 5, 6 и 7 составляют канал грубой стабилизации, а узлы 8, 9, 10, 11 и 12 - канал точной стаб»лизации.

Чувствительный элемент канала точной стабилизации питания въ!полнен в виде компаратора.

При величине сигнала па выходе усилителя 3 капала грубой стабилизации маг . нитного поля основной обмотки электромагнита 4, превосходящей значение уставк» от»ос»тель»ой вел!1-и!ееъ! Ош»бк» регулнро— ван»я, при которой должен включаться капал точной стабилизацп» пита!!еея, компаратор 1 2 держит клк 9 В запертом со-. стоянип и дополнительная обмотка 11 элект ромагш .та обесточена.

При уменьшении ошибки в канале грубой стабилизаци» питания до значения, мень!Не-! o ус Гарни, комцаратор 12 включает E(1»os

9 ll канал точно» стабилизации питания дополиительной обмотки электромагнита уменьшает ошибку по полю 110 номинального значения.

В устройстве на ф»г. 2 числс !зитков обеих обмоток электро магнита о1Н!»аксво, а датчиком обратной связи является датчик

13» устройство про»зводит не стаб»= лизацню величины маг»»тного»оля электромагнита, а величины суммарного тока обмоток электромагнита.

Технико-экономическая эффективность устройства с(х:тоит в том, что оно позволяет получить высокое качество стабилизации питания при применени» операционных усилителей, пе обпада10щ.-(х Въ!сокой стабильностью параметров по температуре и времени и бз(агодаря этому произвести уе!и.— фикацию и стандартизапн!о гоiIILIx систем стабилизации Г!Ита1(ия электрофиз»ческой аппаратуры на основе выпускаемых промъ1шпенностью операционных ус»лнтелей в интегральном исполнении.

Формула изобретения

1. Устройство для созда!!ия стаби д ного электромагнитного поля, содержащее канал грубой стабилизации, состоя!пий из

5 74290 датчика величины магнитного поля к вы холу которого подключен один из входов усилителя ошибки, на другой вход которого подключен выход инвертирующего усилит ля, входом соединенный с выходным вы водом, выход усилителя ошибки соединен со входом блока регулирования, выход которого подключен к основной обмотке электромагнита, о т л и ч а и щ е ес я тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации, в него введен канал точной стабилизации, состоящий из усилителя мощности первого компаратора, электронного ключа, чувствителыюго элемента и дополнительной обмотки электромагнита, причем один вход чувствительного элемента подключен к выхрду датчика величины магнитного поля канала грубой стабилизации, другой вход - к выходному выводу, а выход через электронный ключ - О

7 6 ко входу усилителя мощности, один вход первого компаратора соединен с выходи.ым выводом, а лругой - с выходом усилителя ошибки канала грубой стабилизации, выход первого компаратора соединен с управляющим входом электронного ключа.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что чувствительный элемент канала точной стабилизации выполнен в виде второго компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США No 3193827, кл. 318-18, 1970, 2. Гусев А. М. и др. Повышение качества регулирования магнитного поля протонных сннхротронов для медленного вы вода частиц. Труды третьего всесоюзного совещания по ускорителям заряженных чаотиц. М. Начка, 1973 (прототип).

742907

Составитель С. Чернышева

Редактор В.Фельдман Техред H. Ковалева Корректор N. Коста

Заказ 3465/42 Тираж 956 Подписное

ШМИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород ул. Проектная, 4